Томский политехнический университет, г. Томск:

Н. В. Мартюшев, доцент, e-mail: martjushev@tpu.ru

В работе представлены данные о применении нанопорошков в составе покрытий формы при литье заготовок деталей для нефтехимической промышленности из свинецсодержащих бронз. Исследовалось влияние состава применяемого защитно-разделительного покрытия литейной формы на микроструктуру отливок. Для экспериментальной работы были выбраны следующие покрытия [1]: смесь нанопорошка диоксида циркония с индустриальным маслом и такого же состава, но уже на основе нанопорошка оксида алюминия. В качестве исследуемого материала были выбраны марки бронз — БрС10, БрС30 и БрО8С10Ц2Н2. С помощью разработанных авторами методик были построены кривые охлаждения отливок с применением покрытий различного состава с помощью разработанного прибора термографа. Результаты исследования показали, что наибольшему снижению скорости охлаждения в момент кристаллизации бронзы соответствует покрытие литейной формы на основе порошка диоксида циркония (45 ^оC/c). За счет покрытия на основе оксида алюминия скорость охлаждения уменьшается только до 65 ^оC/c. Падение скорости охлаждения отливок посредством этих покрытий позволяет изменить форму и размеры свинцовых включений и выравнивать структуру отливки по сечению. Форма включений свинца становится более сферической, и их межфазная поверхность выравнивается. Наибольшие изменения происходят в поверхностных слоях отливок. В работе показано, что в многокомпонентных бронзах снижение скорости охлаждения за счет использования обмазок приводит не только к изменениям в морфологии свинцовых включений, но и к изменению фазового состава. Снижение скорости охлаждения приводит к увеличению количества эвтектоида и росту твердости отливок.

Исследования были выполнены при поддержке ОАО «НИИПП» в рамках постановления Правительства РФ № 218 от 9 апреля 2010 г. «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства».

1. Пат. 2297300 РФ. Защитно-разделительное покрытие и способ его нанесения / Мельников А. Г., Мартюшев Н. В., Егоров Ю. П. ; заявл. 14.12.2005 ; опубл. 20.04.2007.
2. Кац А. М. Исследование распределения включений свинца в литой латуни ЛС 63 // Цветные металлы. 1968. № 5.
3. Мысик Р. К. Структура литых заготовок из свинцовых латуней и механические свойства прутков из этих сплавов // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1995. № 2. С. 35–38.
4. Мартюшев Н. В., Корчмит А. В. Распределение свинцовых включений в структуре медных сплавов // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых : наука. технологии. инновации. — Новосибирск : НГТУ, 2006. Ч. 2. С. 189–191.
5. Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. и др. Физические величины : справочник. — М. : Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
6. Корчмит А. В., Егоров Ю. П. Методика определения скорости охлаждения бронзы БрОСЦН 10-13-2-2 в формах с разной теплопроводностью // Обработка металлов. 2005. № 1. С. 23–25.